CN102261770A - 一种地源热泵机组 - Google Patents

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李�浩
张燕立
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一种地源热泵机组。其包括制冷或制热循环装置、蒸发器进水管和出水管、冷凝器进水管和出水管、第一、第二蝶阀、水流开关、旁通管路、电动两通阀和温度传感器；旁通管路连接在冷凝器进水管和出水管之间；电动两通阀设置在旁通管路上；温度传感器安装在冷凝器出水管上。本发明提供的地源热泵机组是在冷凝器进水管和出水管之间设置一旁通管路，并在该管路上安装一个电动两通阀，同时在冷凝器出水管上安装一个温度传感器，利用温度传感器检测到的冷凝器出水温度来控制电动两通阀的开度，这样就能够在夏季供冷运行开始时利用电动两通阀来自动调节冷凝器的进水量，而无需人工调节，因此能够节省人力和时间，并且自动化程度高、系统运行平稳可靠。

Description

一种地源热泵机组
技术领域
本发明属于地源热泵技术领域，特别是涉及一种地源热泵机组。 
背景技术
地源热泵技术的实质就是利用钻井机在大地钻孔，然后向孔中埋设由PE塑料制成且专业上称为地埋管换热器的U型管，之后向地埋管换热器中注入换热介质，换热介质通常为水，通过该换热介质与大地间的热交换而从大地吸收热量或冷量，然后换热介质将该热量或冷量通过热交换的方式提供给地源热泵机组中的冷媒，之后地源热泵机组再将经过热交换后升温或降温的冷媒提供给安装在室内空间的空调器，在空调器中该冷媒将与室内空间的空气进行热交换，从而将室内空间保持在适宜的温度下。即地源热泵系统是由彼此通过管路相连的地源热泵机组、构成空调系统的多台空调器和构成地埋系统的多组地埋管换热器组成，其中地源热泵机组安装在机房内，多台空调器设置在需要温度调节的建筑物内不同室内空间中，而多组地埋管换热器则埋设在大地土壤中。 
图1为一种已有技术的地源热泵机组结构示意图。如图1所示，这种已有技术的地源热泵机组主要包括制冷或制热循环装置、蒸发器进水管4、蒸发器出水管5、冷凝器进水管6、冷凝器出水管7、第一蝶阀8、第二蝶阀9和水流开关10；所述的制冷或制热循环装置由压缩机1、冷凝器2、图中未示出的膨胀阀和蒸发器3通过冷媒管彼此相连而构成；其中蒸发器3与蒸发器进水管4和蒸发器出水管5的一端相连，蒸发器进水管4和蒸发器出水管5的另一端与空调系统相接；冷凝器2与冷凝器进水管6和冷凝器出水管7的一端相连，冷凝器进水管6和冷凝器出水管7的另一端与地埋系统相接；第一蝶阀8安装在冷凝器出水管7上；第二蝶阀9安装在冷凝器进水管6上；水流开关10也安装 在冷凝器出水管7上，其开度大小受水流压力的控制。 
夏季供冷时，来自空调系统的12℃循环水在图中未示出的空调系统循环水泵的作用下通过蒸发器进水管4流入蒸发器3，该水将与蒸发器3中流动的冷媒进行热交换，从而将水温降至7℃，然后经冷凝器出水管7流回空调系统，从而实现对室内空间的制冷。与此同时，来自地埋系统且已向大地散热的地埋系统冷水在图中未示出的地埋系统循环水泵的作用下经冷凝器进水管6及其上的第二蝶阀9流入冷凝器2，该水将与冷凝器2中流动的冷媒进行热交换，从而将水温升高，然后经冷凝器出水管7及其上的水流开关10和第一蝶阀8流回地埋系统，如此反复进行循环。制冷或制热循环装置的工作原理同已有技术。冬季供热时，空调系统和地埋系统中循环水的流向与夏季供冷时恰好相反，因此这里不再赘述。 
但是，这种已有技术的地源热泵机组存在下列问题：由于大地具有热惰性，因此夏季供冷运行开始时，来自地埋系统的循环水温度偏低，大约只有十几摄氏度，但是某些大型地源热泵机组要求冷凝器出水温度必须大于20℃-25℃，如冷却水温度低则地源热泵机组不能启动，以保证机组润滑机油能有效地回到压缩机1。目前解决这一问题的方法是：①由工作人员将地源热泵机组中冷凝器进水管6和冷凝器出水管7上的第二蝶阀9和第一蝶阀8的开度关小，从而使流经冷凝器2的水量减少，以此来升高冷凝器2的出水温度。②但是当水量减少时，冷凝器出水管7上的水流开关10因水的压力小而不动作，因此地源热泵机组仍不能启动，这时只能用人工的方法强行使水流开关10处于开启状态。待运行较长时间后，直至整个地埋系统中循环水的温度上升到地源热泵机组要求的温度后再将第一蝶阀8和第二蝶阀9全部打开，并将水流开关10调整到正常状态。上述这种操作过程每年都要进行一次，这样不仅会占用较多的人力和时间，而且地源热泵机组的运行安全性也无法得到保证。 
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够节省人力和时间、系统运行平稳可靠的地源热泵机组。 
为了达到上述目的，本发明提供的地源热泵机组包括制冷或制热循环装置、蒸发器进水管、蒸发器出水管、冷凝器进水管、冷凝器出水管、第一蝶阀、第二蝶阀和水流开关；所述的制冷或制热循环装置由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器通过冷媒管彼此相连而构成；其中蒸发器与蒸发器进水管和蒸发器出水管的一端相连，蒸发器进水管和蒸发器出水管的另一端与空调系统相接；冷凝器与冷凝器进水管和冷凝器出水管的一端相连，冷凝器进水管和冷凝器出水管的另一端与地埋系统相接；第一蝶阀安装在冷凝器出水管上；第二蝶阀安装在冷凝器进水管上；水流开关也安装在冷凝器出水管上，其开度大小受水流压力的控制；所述的地源热泵机组还包括旁通管路、电动两通阀和温度传感器；其中旁通管路的一端连接在水流开关和第一蝶阀与冷凝器之间的管路上，另一端连接在第二蝶阀与冷凝器之间的管路上；电动两通阀设置在旁通管路上；温度传感器安装在冷凝器出水管上，同时与电动两通阀电连接，其能够根据冷凝器出水管上冷凝水的温度控制电动两通阀的开度。 
所述的地源热泵机组还包括至少一个安装在旁通管路上的第三蝶阀。 
本发明提供的地源热泵机组是在与地埋系统相连的冷凝器进水管和冷凝器出水管之间设置一旁通管路，并在该管路上安装一个电动两通阀，同时在冷凝器出水管上安装一个温度传感器，利用温度传感器检测到的冷凝器出水温度来控制电动两通阀的开度，这样就能够在夏季供冷运行开始时利用电动两通阀来自动调节冷凝器的进水量，而无需人工调节，因此能够节省人力和时间，并且自动化程度高、系统运行平稳可靠。 
附图说明
图1为一种已有技术的地源热泵机组结构示意图。 
图2为本发明提供的地源热泵机组结构示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的地源热泵机组进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号，并省略对其进行的说明。 
如图2所示，本发明提供的地源热泵机组包括制冷或制热循环装置、蒸发器进水管4、蒸发器出水管5、冷凝器进水管6、冷凝器出水管7、第一蝶阀8、第二蝶阀9和水流开关10；所述的制冷或制热循环装置由压缩机1、冷凝器2、图中未示出的膨胀阀和蒸发器3通过冷媒管彼此相连而构成；其中蒸发器3与蒸发器进水管4和蒸发器出水管5的一端相连，蒸发器进水管4和蒸发器出水管5的另一端与空调系统相接；冷凝器2与冷凝器进水管6和冷凝器出水管7的一端相连，冷凝器进水管6和冷凝器出水管7的另一端与地埋系统相接；第一蝶阀8安装在冷凝器出水管7上；第二蝶阀9安装在冷凝器进水管6上；水流开关10也安装在冷凝器出水管7上，其开度大小受水流压力的控制；所述的地源热泵机组还包括旁通管路11、电动两通阀12和温度传感器13；其中旁通管路11的一端连接在水流开关10和第一蝶阀8与冷凝器2之间的管路上，另一端连接在第二蝶阀9与冷凝器2之间的管路上；电动两通阀12设置在旁通管路11上；温度传感器13安装在冷凝器出水管7上，同时与电动两通阀12电连接，其能够根据冷凝器出水管7上冷凝水的温度控制电动两通阀12的开度。 
所述的地源热泵机组还包括至少一个安装在旁通管路11上的第三蝶阀14。 
夏季供冷运行开始时，由于此时来自地埋系统的循环水温度较低，因此在温度传感器13的控制下电动两通阀12的开度很大，这时来自地埋系统的循环水大部分通过旁通管路11流回地埋系统，而进入冷凝器2的水量则较小， 从而可以使冷凝器2的出水温度满足地源热泵机组的要求。经过一段时间的运行后，随着冷凝水温的不断提高，电动两通阀12的开度逐渐关小，直至全部关闭，这时来自地埋系统的循环水将全部通过冷凝器2。另外，当电动两通阀12出现故障时，可利用第三蝶阀14将旁通管路11关闭，这时地源热泵机组的结构将与已有技术相同，因此可采用已有的方法临时进行调节。此外，本发明提供的地源热泵机组工作原理同已有技术，因此这里不再赘述。 

Claims (2)

1.一种地源热泵机组，其包括制冷或制热循环装置、蒸发器进水管(4)、蒸发器出水管(5)、冷凝器进水管(6)、冷凝器出水管(7)、第一蝶阀(8)、第二蝶阀(9)和水流开关(10)；所述的制冷或制热循环装置由压缩机(1)、冷凝器(2)、膨胀阀和蒸发器(3)通过冷媒管彼此相连而构成；其中蒸发器(3)与蒸发器进水管(4)和蒸发器出水管(5)的一端相连，蒸发器进水管(4)和蒸发器出水管(5)的另一端与空调系统相接；冷凝器(2)与冷凝器进水管(6)和冷凝器出水管(7)的一端相连，冷凝器进水管(6)和冷凝器出水管(7)的另一端与地埋系统相接；第一蝶阀(8)安装在冷凝器出水管(7)上；第二蝶阀(9)安装在冷凝器进水管(6)上；水流开关(10)也安装在冷凝器出水管(7)上，其开度大小受水流压力的控制；其特征在于：所述的地源热泵机组还包括旁通管路(11)、电动两通阀(12)和温度传感器(13)；其中旁通管路(11)的一端连接在水流开关(10)和第一蝶阀(8)与冷凝器(2)之间的管路上，另一端连接在第二蝶阀(9)与冷凝器(2)之间的管路上；电动两通阀(12)设置在旁通管路(11)上；温度传感器(13)安装在冷凝器出水管(7)上，同时与电动两通阀(12)电连接，其能够根据冷凝器出水管(7)上冷凝水的温度控制电动两通阀(12)的开度。
2.根据权利要求1所述的地源热泵机组，其特征在于：所述的地源热泵机组还包括至少一个安装在旁通管路(11)上的第三蝶阀(14)。
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